Geri Dön

Productıon and characterızatıon of polylactıc acıd/polybutylene succınate and graphene oxıde-hydroxyapatıte composıtes for bone tıssue engıneerıng

Kemik doku mühendisliği için polilaktik asit/polibütilen suksinat ve grafen oksit-hidroksiapatit kompozitlerin üretimi ve karakterizasyonu

  1. Tez No: 1001625
  2. Yazar: SENA NUR DEMİR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ZAFER EVİS, PROF. DR. YASİN KANBUR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Biotechnology, Bioengineering, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Son yıllarda, grafen oksit (GO) ile güçlendirilmiş biyokompozitler, kemik doku hasarının tedavisinde potansiyel uygulamaları nedeniyle dikkat çekmektedir. Bu tez, polilaktik asit (PLA) ve polibütilen suksinat (PBSc) polimer karışımı matrisi içinde hidroksiapatit (HA) ve farklı konsantrasyonlarda GO içeren kompozitlerin üretilmesini ve bunların yapısal, mekanik ve biyolojik özelliklerinin incelenmesini amaçlamaktadır. HA mikrodalga destekli ıslak çökeltme yöntemi kullanılarak sentezlendi ve GO Hummer's yöntemiyle üretildi. Optimum PLA/PBSc karışım oranı ağırlıkça %80/20 olarak belirlenmiş ve HA içeriği ağırlıkça %10 olarak belirlenmiştir. Eriyik karıştırma yöntemi ile ağırlıkça %0,5, %0,75 ve %1 GO içeren PLA/PBSc bazlı kompozitler üretildi. Elde edilen kompozitlerin yapısal, termal, biyolojik ve mekanik özellikleri karakterize edildi. Bozunma davranışları ise hem PBS'ye hem de distile suya daldırılarak değerlendirildi. PBS'ye daldırılan tüm gruplarda, iyon birikimi nedeniyle başlangıçta kütlede artış, ardından kütlede azalma gözlemlendi. Distile suda bozunma en yüksek ağırlık kaybı 0.75GO/PLA/PBSc/HA grubunda gözlemlendi. En yüksek su alma, en yüksek yüzde ağırlıkça GO içeren 1GO/PLA/PBSc/HA grubunda gözlemlendi. Kompozitlerin yoğunlukları 1,248 ile 1,31 g/cm³ aralığında hesaplanmıştır. Numunelerin su temas açısı 58,01° ve 63,64° arasında değişmiş olup, tüm kompozitler hidrofilik olarak sınıflandırılmıştır. GO içeriğinin artmasıyla yüzey hidrofilitesinde bir artış gözlendi. Hem bozulmamış numuneler hem de bozunma deneyi sonrasındaki numuneler üzerinde çekme testleri yapıldı. Çekme testi sonuçları, HA ilavesinin önemli bir azalmaya neden olduğunu, GO ilavesinin ise önemli ölçüde iyileşme sağladığını ortaya koydu. Suya daldırma işleminden sonra yapılan çekme testleri, tüm kompozit gruplarında mekanik özelliklerde bir azalma olduğunu gösterdi. Charpy darbe testi sonuçlarına göre, GO ilavesinin darbe direncini olumlu yönde etkilediği gözlemlendi. Biyolojik değerlendirmelerde, belirli miktarda GO ilavesi Saos-2 hücrelerinin canlılığını ve ALP aktivitesini iyileştirdi. Sonuçlar, 0.5GO/PLA/PBSc/HA grubunun kemik doku mühendisliği uygulamaları için en uygun kompozisyon olduğunu gösterdi.

Özet (Çeviri)

In recent years, graphene oxide (GO) reinforced biocomposites have drawn attention for their potential applications in treating bone tissue damage. This thesis aims the production of composites containing hydroxyapatite (HA) and different concentrations of GO within a polylactic acid (PLA) and polybutylene succinate (PBSc) polymer blend matrix, and to investigate their structural, mechanical, and biological properties. HA was synthesized using a microwave-assisted wet precipitation method and GO was produced via Hummer's method. The optimum PLA/PBSc blend ratio was determined as 80/20 wt.%, and the HA content was determined as 10 wt.%. PLA/PBSc based composites containing 0.5, 0.75, and 1 wt.% GO were produced through the melt blending method. Obtained composites were characterized for structural, thermal, biological and mechanical properties. Their degradation behavior was evaluated by immersing them in both PBS and distilled water. In all groups immersed in PBS, an initial increase in mass was observed due to ion accumulation, then followed by a decrease in mass. In distilled water, the highest weight loss was observed in the 0.75GO/PLA/PBSc/HA group. The highest water uptake was observed in the 1GO/PLA/PBSc/HA group, which contained the highest wt.% GO. The densities of the composites were calculated to be in the range of 1.248 and 1.31 g/cm³. The water contact angle of the samples was varied between 58.01º and 63.64º, and all composites were classified as hydrophilic. An increase in surface hydrophilicity was observed with increasing GO content. Tensile tests were conducted on both pristine samples and samples after the degradation experiment. Tensile test results revealed that the incorporation of HA caused a significant reduction, whereas the addition of GO improved significantly. Tensile tests conducted after water immersion indicated a decrease in mechanical properties for all composite groups. According to Charpy impact test results, the addition of GO had a positive effect on impact resistance. In biological evaluations, viability and ALP activity of Saos-2 cell were improved with the addition of GO in certain amount. Results suggested that 0.5GO/PLA/PBSc/HA group was the most suitable composition for bone tissue engineering applications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    1001912

    Ph'a duyarlı renk değiştirebilen biyobozunur filmlerin üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of ph-sensitive color changing biodegradable films

    BUKET YALÇIN ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    BiyoteknolojiYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEM BÜLENT ÜSTÜNDAĞ

  2. Tez No

    797835

    Polilaktik asit esaslı kenevir elyaf takviyeli biyo-kompozitlerin farklı modifikasyon yöntemleri ile üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of polylactic acid based hemp fiber reinforced bio-composites by different modification methods

    NURHAN ÇEVİK ELEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Mühendislik BilimleriKarabük Üniversitesi

    Endüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSA YILDIRIM

    DOÇ. DR. YASİN KANBUR

  3. Tez No

    672127

    Filtrasyon uygulamaları için yüksek performanslı bimodal filtre kumaşlarının üretilmesi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of high performance bimodal filter fabrics for filtration applications

    MELİKE GÜNGÖR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KILIÇ

  4. Tez No

    714964

    Poli(laktik asit) karışımlarının hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of poly(lactic acid) blends

    İBRAHİM EKİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Polimer Bilim ve TeknolojisiYalova Üniversitesi

    Polimer Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE AYLİN KARAHAN TOPRAKÇI

  5. Tez No

    756783

    Production and characterization of simple, face-centered and diamond cubic lattices by fused deposition modeling using polylactic acid

    Polilaktik asitten eriyik yığma yöntemiyle üretilen basit, yüzey merkezli ve elmas kübik yapıların karakterizasyonu

    ARİF DÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZAFER EVİS

Geri Dön